正庚烷层流火焰碳烟中间产物生成的反应过程研究

发布时间：2023-04-12 03:43

　　在现实生活中的燃烧设备中包含多种燃烧方式,其中最重要的方式是扩散火焰。与预混火焰相比,前者更容易产生污染物,包括多环芳烃和碳烟。其中碳烟排放的主要源头是以扩散火焰燃烧形式为主的燃烧设备。扩散火焰结构具有轴对称的特性,所以在对其进行模拟研究时会相对容易些。本文用所选的化学反应动力学机理模型对高压下的正庚烷/氧气层流扩散火焰进行了模拟,本文所用的计算平台是LaminarSMOKE程序。目前关于正庚烷的层流火焰(特别是高压下的层流火焰)的实验和模拟的报道还很少,本文研究了高压下正庚烷层流火焰的燃烧特性和碳烟生成的中间产物形成的主要路径。正庚烷是代表液体运输燃料的良好实验用替代燃料,而且它也是研究液体运输燃料在燃烧时多环芳烃和碳烟形成机理的典型替代物。本文首先选择POLIMI、Li、UCRL、USC和GRI等几套机理,利用LaminarSMOKE模拟平台对已有的高压下正庚烷/空气的层流扩散火焰实验进行模拟,选出适合模拟高压下正庚烷层流火焰的机理,通过模拟结果比较显示模拟效果较为合理的是GRI和Li机理,并利用此机理模拟已有的高压下正庚烷/空气的层流扩散火焰实验,并与已被验证过的实验及模拟结果进...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和课题来源
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景
    1.2 正庚烷扩散火焰研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 国内外文献综述及简析
    1.3 本文的研究目的和主要内容
第2章 碳烟生成的化学反应动力学模拟方法
    2.1 引言
    2.2 层流火焰的反应动力学模拟方法
    2.3 数值模拟的基本控制方程
    2.4 LaminarSMOKE中的算子分裂方法
    2.5 本章小结
第3章 碳烟生成的模拟结果对比分析
    3.1 引言
    3.2 对比实验及实验设置
    3.3 现有模型的模拟结果对比分析
        3.3.1 Li机理对Zhou实验模拟的对比分析
        3.3.2 Li机理对Gülder实验模拟的对比分析
    3.4 GRI模型模拟
        3.4.1 GRI机理对Zhou实验的模拟分析
        3.4.2 GRI机理对Gülder实验的模拟分析
    3.5 本章小结
第4章 正庚烷扩散火焰温度和碳烟中间产物分析
    4.1 引言
    4.2 燃料的层流燃烧分解过程
    4.3 典型中间产物的生成
        4.3.1 小分子的生成
        4.3.2 苯的生成
    4.4 本章小结
结论
参考文献
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
致谢



本文编号：3790357